规则的兰州古城三维建模方法

针对CityEngine中使用基于规则的三维建模方法建立古代城市三维模型的应用问题,该文利用DEM、遥感影像、古籍和古字画等数据复原清代兰州古城的布局,并使用基于规则的三维建模方法在CityEngine中构建古城的三维模型。研究结果表明,基于规则的三维建模方法可以快速地对古城进行精细的参数化三维建模,这种三维建模方法同样适用于其他地区及朝代的三维建模工作中。     

三维激光扫描技术在天津市历史文化街区三维模型库建立中的应用探讨

利用地面三维激光扫描技术,获取历史文化街区内建筑、场景的高精细的点云数据,将点云与1∶500比例尺的DLG平面文件进行匹配,获取建筑的平面及高程信息。根据获取成果制作天津市历史文化街区重点保护建筑、场景的高精细三维建模,实现历史文化街区内各类建筑、场景的三维仿真,建立数字化档案库。为历史建筑的保护提供数字化档案信息,可以永久的记录城市面貌、建筑风貌以及文化底蕴,实现历史文化街区的保护、复原、修缮、规划及研究等工作。     

基于图像处理单元的古建筑构件快速绘制

针对大规模古建筑三维模型场景渲染效率低的问题,该文提出了一种基于图像处理单元(GPU)的古建筑构件快速绘制的方法:根据复杂古建筑可分解为若干建筑构件的构造特点,把构件作为建模与绘制单元,以具有可编程的DirectX 11作为三维图形引擎,通过GPU物理层的曲面细分技术,实现旋转体建筑构件的精细表达;利用实例化技术,通过一次性创建构件几何缓存,实现大规模三维场景中重复建筑对象的高速绘制。实验结果表明:对于复杂古建筑物的大数据绘制,该方法与传统的CPU渲染方法相比,在渲染速度、可视化效果、大数据承载能力方面都具有显著的优势。     

南粤古驿道历史建筑数字化保护与VR场景构建

南粤古驿道遗留了众多文化遗产,具有较高的历史、艺术、科学价值,但历史建筑损坏较为严重。为推进南粤古驿道活化利用,本文采用精细三维建模技术与虚拟现实（VR）技术实现了南粤古驿道的数字化保护。首先对南粤古驿道遗址进行了分析,然后从数据采集、点云数据处理、几何模型加工、纹理贴图等方面阐述对历史遗迹进行精细三维建模和VR场景构建的流程和方法。为提高点云数据处理效率,提出了基于遗传算法的欧氏聚类点云分割算法。应用结果表明,本文构建的精细三维模型及VR场景能有效还原南粤古驿道历史建筑,为古驿道与古街巷、古村落、红色革命遗址等文化自然景观的保护提供了新的思路。     

利用Faster R-CNN自动识别建筑平面图功能构件的方法

高精度建筑内部三维模型在地理信息应用领域需求旺盛,但建模的自动化程度和智能化程度仍然不高,以建筑平面图为基础的建模方式仍然是当前的主流。其中,首要解决的是建筑平面图上各类建筑构件的识别和提取问题。从建筑平面图的栅格图像出发,设计了一种基于Faster R-CNN目标检测模型的建筑功能构件自动识别方法,通过该方法识别并剔除床、桌子等无效的建筑功能构件,获得以墙体为主的室内结构图,为三维模型的快速生成提供无噪声的基础数据。经过实验验证,模型在功能构件检测中具有较好的准确率和召回率,能够满足多种场景下的建筑构件自动识别需求,提高建筑平面图分析处理的效率。     

基于CityEngine和SketchUp的快速精细三维建模

针对传统的三维建模方法存在周期长、效率低等缺点,提出基于CityEngine和SketchUp的快速建模方法.首先通过ArcGIS对遥感图像进行矢量化,然后通过计算机生成的建筑模型(Computer Genera-ted Architecture,CGA)规则快速构建三维模型,并结合SketchUp进行标志性建筑物模型构建,最后对三维场景进行后期处理和发布.实验结果表明,该方法能够在保证复杂模型精度的同时,降低时间花销,实现精度和速度的双重结合,适合大范围的三维场景更新.     

CityEngine CGA支持下的苗族特色民居三维建模

少数民族民居是中华民族文化的重要组成部分,而在现今民族大融合的背景下,传统少数民族建筑的传承和发展正呈现衰退之势,采用三维建模技术对少数民族民居进行数字化保存意义重大。苗族民居造型复杂,具有独特的吊脚楼结构,给规则建模带来困难。为此,本文以CityEngine软件为建模平台,巧妙地组合与运用挤出、拆分、平移等基础函数,编写了苗族民居底层支柱、二层主屋和歇山型屋顶的规则,完整地实现了苗族典型民居的规则建模,并实现了民居样式的动态调整与民族村寨的快速生成。研究结果表明,基于CGA规则对复杂的民族民居三维建模方法可行,为数字化保存少数民族民居提供了便捷的方式。     

基于CityEngine的建筑物三维建模技术研究

传统手工建模的方式虽然能够建立精细的建筑物三维模型,但是建模周期长,成本高。本文介绍了基于规则进行三维建模的方法,在CityEngine平台下,充分利用现有的建筑物基底投影分布数据及内部各楼层的房间分布矢量化数据,通过规则文件驱动生成了大场景建筑物外立面三维模型,并进一步建立了建筑物内部的三维模型。因此,CityEngine基于规则的建筑物建模技术,能够充分利用现有GIS数据,快速、批量地对建筑物内外部进行三维的立体建模,提高了三维建模效率,为建筑物三维建模领域提供了一种全新的手段。     

UAV航测结合三维激光扫描的古栈道测绘建模

针对古栈道遗址的精密测绘与三维建模的需求,该文采用无人机倾斜航空摄影测量的方法获取山崖航摄影像并生成点云,采用地面三维激光扫描的方法获取栈孔数据并生成点云,将两种点云数据利用最近点迭代算法相融合,获得融合点云并生成三角网模型,附上纹理贴图,便得到了遗址现状的三维数字模型,并利用该模型完成了虚拟复原。本次古栈道精密测绘及复原在国内尚属首次,为相关研究提供了新方法。     

多源数据在复杂场景建筑物三维重建的应用

随着数字化城市建设的推进,更多复杂大型的建筑需要完成三维建模工作。对于异形且复杂的建筑而言,采用传统的数据采集方式较为烦琐费力。本文利用地面激光扫描仪获取某大型建筑内、外部点云数据,同时结合近景摄影测量技术获得建筑物的多角度影像及正射影像数据,经过点云配准、去噪、几何建模及纹理映射等处理,最终完成大型建筑的三维场景重建,并对此过程中涉及的关键技术进行了研究。